煤制甲醇基于温差贡献值ΔT con 的能效优化
发布时间：2021-05-15 02:49
中国是一个“富煤，贫油，少气”的国家，煤炭占有量具世界第三位，煤化工行业得以极大发展。煤制甲醇为煤化工的重要工业应用之一，其能源消耗大、设备投资高。对煤制甲醇工艺能效优化对降低能耗，提高企业核心竞争力具有重要作用。基于温差贡献值ΔTcon的夹点技术法不同于采用统一最小换热温差ΔTmin的传统夹点技术法。在换热网络的改造中它考虑了物流物性差异所造成的物流传热能力的不同，同时考虑了工厂设备参数及物流流动状态的影响，使得所得每股物流换热温差更加合理，提出的改造方案具有更好的实施性。课题以某厂60万吨/年煤制甲醇装置为工业背景，具体工作内容如下：（1）详细阐述了温差贡献值ΔTcon的计算方法和步骤，综述了基于温差贡献值ΔTcon的夹点技术法与传统夹点技术法的不同之处，利用拟Bath Formula法计算了换热网络面积目标值。在能耗相同的情况下，基于温差贡献值ΔTcon夹点技术法换热面积小于传统夹点技术法，并举例说明，因此在进行换热网络设计和改造中基于温差贡献值ΔTcon夹点技术法优于传统夹点技术法。（2）利用Aspen Plus建立了煤制甲醇工艺过程的计算机模型，模拟结果与工业数据吻合良好。（...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 甲醇基本概况
1.1.1 甲醇基本性质
1.1.2 甲醇用途
1.1.3 甲醇合成工艺
1.2 煤制甲醇工艺能效优化研究进展
1.3 夹点技术
1.3.1 夹点技术方法概述
1.3.2 传统夹点技术法中存在的问题
1.4 基于温差贡献值ΔT_(con)的能效优化法发展状况
1.4.1 国外发展概况
1.4.2 国内发展概况
1.5 课题研究背景与意义
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究方法与意义
1.6 本章小结
第二章 基于温差贡献值ΔT_(con)夹点技术换热网络优化方法
2.1 温差贡献值ΔT_(con)的确定
2.1.1 对流传热系数的确定
2.1.2 温差贡献值ΔT_(con)的计算
2.2 基于温差贡献值ΔT_(con)夹点技术法
2.2.1 基于温差贡献值ΔT_(con)有效复合曲线
2.2.2 基于温差贡献值ΔT_(con)总组合曲线
2.2.3 基于温差贡献值ΔT_(con)换热网络网格表示
2.3 基于温差贡献值ΔT_(con)夹点技术法面积目标
2.4 基于温差贡献值ΔT_(con)的“diverse”夹点技术法案例分析
2.5 本章小结
第三章 煤制甲醇工艺节能分析
3.1 煤制甲醇工艺流程简介及模拟
3.1.1 工艺流程简介
3.1.2 计算机建模
3.2 甲醇装置工艺系统用能分析
3.3 甲醇装置换热网络子系统的确定
3.4 本章小结
第四章 基于温差贡献值ΔT_(con)的夹点法换热网络改造方案
4.1 水煤浆气化和变换单元的能效优化
4.1.1 节能潜力的分析
4.1.2 能效优化方案
4.2 低温甲醇洗单元的能效优化
4.2.1 节能潜力的分析
4.2.2 能效优化方案
4.3 甲醇合成和精馏单元的能效优化
4.3.1 节能潜力的分析
4.3.2 能效优化方案
4.4 基于温差贡献值ΔT_(con)能效优化方案经济效益的核算
4.4.1 设备投资费用
4.4.2 经济效益
4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]对于天然气制甲醇的工艺现状以及发展方向研究[J]. 孙本阔. 化工管理. 2013(18)
[2]煤制甲醇过程低温甲醇洗流程的模拟与改造[J]. 李雅静,张述伟,管凤宝,李燕. 化工设计通讯. 2013(02)
[3]固定床气化与气流床水煤浆气化集成的能量与经济分析[J]. 邵迪,代正华,于广锁,龚欣,王辅臣. 化工学报. 2013(06)
[4]夹点技术在甲醇生产节能优化中的应用[J]. 朱建宁. 天然气化工（C1化学与化工）. 2012(05)
[5]甲醇合成及精馏单元的能效优化[J]. 陈倩,李士雨,李金来. 化学工程. 2012(10)
[6]低温甲醇洗装置低温段系统能效优化[J]. 郭欣,李士雨,李金来. 化学工程. 2012(10)
[7]水煤浆气化制甲醇装置变换工艺模拟分析[J]. 肖珍平,房鼎业,应卫勇,黄彬峰. 计算机与应用化学. 2012(04)
[8]夹点技术在润滑油加氢装置节能中的应用研究[J]. 支鲁,庄芹仙,项曙光. 计算机与应用化学. 2012(01)
[9]甲醇制汽油技术进展及相关问题探讨[J]. 王银斌,臧甲忠,于海斌. 煤化工. 2011(03)
[10]共聚甲醛生产工艺的研究[J]. 柳杨华. 当代化工. 2011(06)
博士论文
[1]流化床甲醇制汽油工艺基础及中试研究[D]. 王毅.中国矿业大学（北京） 2013
[2]基于流股有效温位的大规模多流股换热器网络综合[D]. 肖武.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]润滑油加氢处理装置模拟与节能研究[D]. 马怀春.青岛科技大学 2012
[2]大型煤化工甲醇精馏过程模拟与仿真[D]. 宋维仁.华东理工大学 2012
[3]甲醇精馏工艺模拟计算与优化及新工艺研究[D]. 臧楠.西安石油大学 2011
[4]甲醇精馏系统模拟与优化[D]. 常虹.大连理工大学 2010
[5]采用夹点技术对玉米加工工艺换热网络优化[D]. 韩佳宝.哈尔滨工业大学 2009
[6]常减压蒸馏装置换热网络的模拟优化[D]. 丁晓明.中国石油大学 2009
[7]木糖生产过程换热网络的合成及优化[D]. 徐猛.天津大学 2007
[8]燃料乙醇分离工艺的流程模拟及换热网络的最优综合[D]. 赵淑芳.天津大学 2006
[9]低温甲醇洗模拟系统完善及新流程研究[D]. 陈晓峰.大连理工大学 2005
[10]铜基甲醇合成催化剂的研究[D]. 国海光.浙江工业大学 2003
本文编号：3186802
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 甲醇基本概况
1.1.1 甲醇基本性质
1.1.2 甲醇用途
1.1.3 甲醇合成工艺
1.2 煤制甲醇工艺能效优化研究进展
1.3 夹点技术
1.3.1 夹点技术方法概述
1.3.2 传统夹点技术法中存在的问题
1.4 基于温差贡献值ΔT_(con)的能效优化法发展状况
1.4.1 国外发展概况
1.4.2 国内发展概况
1.5 课题研究背景与意义
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究方法与意义
1.6 本章小结
第二章 基于温差贡献值ΔT_(con)夹点技术换热网络优化方法
2.1 温差贡献值ΔT_(con)的确定
2.1.1 对流传热系数的确定
2.1.2 温差贡献值ΔT_(con)的计算
2.2 基于温差贡献值ΔT_(con)夹点技术法
2.2.1 基于温差贡献值ΔT_(con)有效复合曲线
2.2.2 基于温差贡献值ΔT_(con)总组合曲线
2.2.3 基于温差贡献值ΔT_(con)换热网络网格表示
2.3 基于温差贡献值ΔT_(con)夹点技术法面积目标
2.4 基于温差贡献值ΔT_(con)的“diverse”夹点技术法案例分析
2.5 本章小结
第三章 煤制甲醇工艺节能分析
3.1 煤制甲醇工艺流程简介及模拟
3.1.1 工艺流程简介
3.1.2 计算机建模
3.2 甲醇装置工艺系统用能分析
3.3 甲醇装置换热网络子系统的确定
3.4 本章小结
第四章 基于温差贡献值ΔT_(con)的夹点法换热网络改造方案
4.1 水煤浆气化和变换单元的能效优化
4.1.1 节能潜力的分析
4.1.2 能效优化方案
4.2 低温甲醇洗单元的能效优化
4.2.1 节能潜力的分析
4.2.2 能效优化方案
4.3 甲醇合成和精馏单元的能效优化
4.3.1 节能潜力的分析
4.3.2 能效优化方案
4.4 基于温差贡献值ΔT_(con)能效优化方案经济效益的核算
4.4.1 设备投资费用
4.4.2 经济效益
4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]对于天然气制甲醇的工艺现状以及发展方向研究[J]. 孙本阔. 化工管理. 2013(18)
[2]煤制甲醇过程低温甲醇洗流程的模拟与改造[J]. 李雅静,张述伟,管凤宝,李燕. 化工设计通讯. 2013(02)
[3]固定床气化与气流床水煤浆气化集成的能量与经济分析[J]. 邵迪,代正华,于广锁,龚欣,王辅臣. 化工学报. 2013(06)
[4]夹点技术在甲醇生产节能优化中的应用[J]. 朱建宁. 天然气化工（C1化学与化工）. 2012(05)
[5]甲醇合成及精馏单元的能效优化[J]. 陈倩,李士雨,李金来. 化学工程. 2012(10)
[6]低温甲醇洗装置低温段系统能效优化[J]. 郭欣,李士雨,李金来. 化学工程. 2012(10)
[7]水煤浆气化制甲醇装置变换工艺模拟分析[J]. 肖珍平,房鼎业,应卫勇,黄彬峰. 计算机与应用化学. 2012(04)
[8]夹点技术在润滑油加氢装置节能中的应用研究[J]. 支鲁,庄芹仙,项曙光. 计算机与应用化学. 2012(01)
[9]甲醇制汽油技术进展及相关问题探讨[J]. 王银斌,臧甲忠,于海斌. 煤化工. 2011(03)
[10]共聚甲醛生产工艺的研究[J]. 柳杨华. 当代化工. 2011(06)
博士论文
[1]流化床甲醇制汽油工艺基础及中试研究[D]. 王毅.中国矿业大学（北京） 2013
[2]基于流股有效温位的大规模多流股换热器网络综合[D]. 肖武.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]润滑油加氢处理装置模拟与节能研究[D]. 马怀春.青岛科技大学 2012
[2]大型煤化工甲醇精馏过程模拟与仿真[D]. 宋维仁.华东理工大学 2012
[3]甲醇精馏工艺模拟计算与优化及新工艺研究[D]. 臧楠.西安石油大学 2011
[4]甲醇精馏系统模拟与优化[D]. 常虹.大连理工大学 2010
[5]采用夹点技术对玉米加工工艺换热网络优化[D]. 韩佳宝.哈尔滨工业大学 2009
[6]常减压蒸馏装置换热网络的模拟优化[D]. 丁晓明.中国石油大学 2009
[7]木糖生产过程换热网络的合成及优化[D]. 徐猛.天津大学 2007
[8]燃料乙醇分离工艺的流程模拟及换热网络的最优综合[D]. 赵淑芳.天津大学 2006
[9]低温甲醇洗模拟系统完善及新流程研究[D]. 陈晓峰.大连理工大学 2005
[10]铜基甲醇合成催化剂的研究[D]. 国海光.浙江工业大学 2003
本文编号：3186802
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